灰分是指油品在規定條件下灼燒后所剩的不燃物質，以質量分數表示。灰分一般是金屬元素及其鹽類，其主要組分為硫、硅、鈣、鎂、鐵、鈉、鋁、錳等的化合物，有些原油還發現有釩、磷、銅、鎳等。油品灰分不能蒸餾出來，而留在殘油中。通常重質含膠及酸性組分含量高的油品含灰分較多。經蒸餾后的油品的灰分，是由設備腐蝕而生成金屬鹽和酸堿洗滌、白土處理時，脫渣不完全所致。油品在各種不同管線流動和在油罐及其它容器儲存時，混入鐵銹等金屬氧化物和金屬鹽類形成灰分。此外，燃料油添加劑也可能帶入某些灰分。

灰分可作為油品洗滌精制是否正常的指標，如用酸堿精制時，脫渣不完全，則殘余的鹽類和皂類使灰分增大。重質燃料油若含灰分太大，則降低了使用效率。灰分沉積在管壁、蒸汽過濾器、節油器和空氣預熱器上，不但使傳熱效率降低，而且會引起這些設備的提前損壞。此外，灰分對油泵、油嘴、泵部件、閥門及控制元件等都有磨損，過度超標的灰分是造成氣缸壁與活塞環磨損的重要原因。

灰分是燃燒后剩余不能燃燒的部分，特別是催化裂化循環油和油漿滲入燃料油后，硅鋁催化劑粉末會使泵、閥磨損加速。因此，要控制燃料油的灰分，GB 17411-2015船用燃料油規定，船用餾分燃料油灰分（質量分數）不大于0.010%，船用殘渣燃料油（RMG）灰分（質量分數）不大于0.100%。

燃料油灰分檢測可依據GB/T 508進行測定，試驗方法為：用無灰濾紙作引火芯,點燃放在一個適當容器中的試樣,使其燃燒到只剩下灰分和殘留的碳。碳質殘留物再在775℃高溫爐中加熱轉化成灰分,然后冷卻并稱重。